28. 实现 strStr()『简单』

题目来源于力扣（LeetCode）

一、题目

28. 实现 strStr()

题目相关标签：双指针、字符串

说明：

当 needle 是空字符串时，我们应当返回什么值呢？这是一个在面试中很好的问题。

对于本题而言，当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与C语言的 strstr() 以及 Java的 indexOf() 定义相符。

二、解题思路

2.1 调用 indexOf() 方法

1. 直接调用 Java 类库中 String 的 indexOf() 方法，返回目标字符串在源字符串中第一次出现的位置 (从0开始)。

2.2 代码实现 indexOf() 方法

1. 分别将源字符串（haystack）与目标字符串（needle）转换成字符数组进行操作

2. 定义字符变量 first 记录下目标字符串的首字符

3. 遍历源字符数组，遍历长度限制在源字符数组的长度减目标字符数组的长度

4. 在遍历过程中，直到匹配 first 变量记录的字符

5. 找到匹配首字符后，如果索引未超过限定的长度，则开始比较后续的字符

6. 循环内再定义一个 for 循环，匹配源字符数组与目标字符数组后续的字符

三、代码实现

3.1 调用 indexOf() 方法

public static int strStr(String haystack, String needle) {
    return haystack.indexOf(needle);
}

3.2 代码实现 indexOf() 方法

public static int strStr(String haystack, String needle) {
    // 排除特殊情况
    if (null == needle || needle.length() == 0) {
        return 0;
    }
    // 分别转换成字符数组进行操作
    char[] sourceChars = haystack.toCharArray();
    char[] targetChars = needle.toCharArray();
    // target 数组中的第一个字符，首先要第一个字符正确匹配，才能匹配后续的字符
    char targetFirst = targetChars[0];

    // 源字符串需要遍历到的截止索引为：source 数组长度 - target 数组长度
    int limit = sourceChars.length - targetChars.length;

    for (int i = 0; i <= limit; i++) {
        if (sourceChars[i] != targetFirst) {
            // 源字符串中的元素直到匹配到目标字符串中的第一个字符
            while (++i <= limit && sourceChars[i] != targetFirst) {
            }
        }
        // 判断索引 i 是否仍小于等于 limit 索引
        if (i <= limit) {
            // 源字符串的开始比较索引：第一个匹配字符后一位的索引
            int j = i + 1;
            // 源字符串的结束比较索引：第一个匹配字符索引后一位的索引 + 目标字符串的结束索引
            int end = j + targetChars.length - 1;
            // 比较后续的字符是否匹配（不是 j <= end）
            for (int k = 1; j < end && sourceChars[j] == targetChars[k]; j++, k++) {
            }
            // 当 j 增加了 targetChars.length - 2 个长度后，与 end 相同
            // 即说明除第一个字符匹配外，后续字符也都正确匹配
            if (j == end) {
                return i;
            }
        }
    }
    // 源字符串中未找到目标字符串时，return -1
    return -1;
}

四、执行用时

4.1 调用 indexOf() 方法

4.2 代码实现 indexOf() 方法

五、部分测试用例

public static void main(String[] args) {
    String haystack = "hello", needle = "ll";  // output:2
//    String haystack = "aaaaa", needle = "bba";  // output:-1
    int result = strStr(haystack, needle);
    System.out.println(result);
}